(57)【要約】  有機ＥＬ素子が１つ設けられた有機ＥＬパネルをｎ（ｎは２以上の整数）枚直列に接続してなるｍ（ｍは２以上の整数）個の直列回路と、正極と、負極と、を有する有機ＥＬ照明装置では、ｍ個の直列回路が、正極と負極との間に並列接続され、ｍ個の直列回路内の有機ＥＬパネルのうち、正極から負極へ向かう方向での直列接続の順番が同一となる有機ＥＬパネル同士が、並列に接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ素子が１つ設けられた有機ＥＬパネルをｎ（ｎは２以上の整数）枚直列に接続してなるｍ（ｍは２以上の整数）個の直列回路と、正極と、負極と、を有し、
前記ｍ個の直列回路が、前記正極と前記負極との間に並列接続され、
前記ｍ個の直列回路内の有機ＥＬパネルのうち、前記正極から前記負極へ向かう方向での直列接続の順番が同一となる有機ＥＬパネル同士が、並列に接続されている、有機ＥＬ照明装置。
【請求項２】
前記有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられた発光層と、を有し、
前記並列に接続されている有機ＥＬパネル間では、前記陽極同士が接続され、かつ、前記陰極同士が接続されている、請求項１に記載の有機ＥＬ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子または有機ＥＬパネル等の有機ＥＬ部は、透明導電膜などの陽極と、アルミニウムなどの金属薄膜を用いた陰極と、有機材料を含む発光層と、を含む。発光層は、陽極と陰極との間に膜状に設けられる（特許文献１参照）。【０００３】
有機ＥＬ部では、陽極と陰極との間に電圧を印加することによって陽極と陰極の間に電界が生じると、キャリアである正孔が、陽極から発光層に注入され、また、キャリアである電子が、陰極から発光層に注入される。電子と正孔が発光層で再結合すると、発光が起こる。【０００４】
有機ＥＬ部内の陽極と陰極の間の層（膜）の厚さは、ｎｍオーダーと非常に薄い。このため、陽極と陰極との間に低い電圧が印加された場合でも、陽極と陰極の間の電界は高くなる。よって、陽極と陰極の間の層（膜）の厚さが薄い有機ＥＬ部は、数Ｖの低電圧での駆動が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５３５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機ＥＬ部は非常に薄い素子である。このため、陽極と陰極との間に存在する異物または薄膜の凹凸などにより、電界が均一に掛からなかった場合には、陽極−陰極間に短絡が発生しやすい。陽極−陰極間の短絡が、有機ＥＬ照明の実用化を妨げている原因のひとつになっている。【０００７】
また、有機ＥＬ部では、電源の投入時または切断時に生じる電源電圧のオーバーシュートまたはアンダーシュートによって、陽極と陰極との間に過大な電圧が印加される。これによって、有機ＥＬ部が破壊（短絡または開放）されるという問題があった。【０００８】
また、誤って、有機ＥＬ部の陽極が電源電圧の低電位側に接続され、有機ＥＬ部の陰極が電源電圧の高電位側に接続された場合、有機ＥＬ部に逆バイアスの電圧が印加され、これによって、有機ＥＬ部が破壊されるという問題があった。【０００９】
有機ＥＬ部を照明分野の製品に用いる場合、陽極−陰極間の短絡問題が最重要課題のひとつとなる。特に、１枚の基板に１つの有機ＥＬ素子が設けられた有機ＥＬパネル（以下「単位有機ＥＬパネル」と称する）が複数枚使用される有機ＥＬ照明装置では、発光面積および電界の掛かる面積が大きいため、短絡が発生する確率も高くなり、歩留りや信頼性の低下の原因となっている。【００１０】
複数枚の単位有機ＥＬパネルを用いた有機ＥＬ照明装置では、一般的には、単位有機ＥＬパネルが直列に接続される。また、駆動電圧を下げるために、または、各単位有機ＥＬパネルを制御するために、単位有機ＥＬパネルを並列に接続することもある。【００１１】
単位有機ＥＬパネルが直列に接続された場合、いずれかの単位有機ＥＬパネルで陽極と陰極間が短絡すると、短絡が生じた単位有機ＥＬパネルのみが非点灯となり、また、いずれかの単位有機ＥＬパネルで陽極と陰極間が開放状態になると、直列接続された全ての単位有機ＥＬパネルが非点灯になってしまう。【００１２】
一方、単位有機ＥＬパネルが並列に接続された場合、いずれかの単位有機ＥＬパネルで陽極と陰極間が短絡すると、短絡箇所に電流が集中するため、並列接続された全ての単位有機ＥＬパネルが非点灯になり、また、いずれかの単位有機ＥＬパネルで陽極と陰極間が開放状態になると、開放が生じた単位有機ＥＬパネルのみが非点灯となってしまう。【００１３】
つまり、複数枚の単位有機ＥＬパネルを直列または並列に接続した有機ＥＬ照明装置では、相互に接続された全ての単位有機ＥＬパネルが、短絡または開放によって非点灯になってしまうという課題があった。【００１４】
本発明の目的は、上述した課題を解決する有機ＥＬ照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の有機ＥＬ照明装置は、有機ＥＬ素子が１つ設けられた有機ＥＬパネルをｎ（ｎは２以上の整数）枚直列に接続してなるｍ（ｍは２以上の整数）個の直列回路と、正極と、負極と、を有し、前記ｍ個の直列回路が、前記正極と前記負極との間に並列接続され、前記ｍ個の直列回路内の有機ＥＬパネルのうち、前記正極から前記負極へ向かう方向での直列接続の順番が同一となる有機ＥＬパネル同士が、並列に接続されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１つの有機ＥＬ素子が設けられた有機ＥＬパネルを複数接続した有機ＥＬ照明装置において、有機ＥＬ素子での短絡または開放によって、全ての有機ＥＬパネルが非点灯になってしまうことを防止可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の有機ＥＬ照明装置１を示した図である。
【図２Ａ】有機ＥＬパネルの一例を示した図である。
【図２Ｂ】有機ＥＬパネルの一例を示した図である。
【図３】図１に示した有機ＥＬ照明装置１において、有機ＥＬパネル２ｈが短絡した場合の例を示した図である。
【図４】図１に示した有機ＥＬ照明装置１において、有機ＥＬパネル２ｈ内の陽極と陰極が開放した場合の例を示した図である。
【図５】図１に示した有機ＥＬ照明装置１の変形例を示した図である。
【図６】図１に示した有機ＥＬ照明装置１の変形例を示した図である。
【図７】図１に示した有機ＥＬ照明装置１の変形例を示した図である。
【図８】本発明の第２実施形態の有機ＥＬ照明装置１Ａを示した図である。
【図９】図８に示した有機ＥＬ照明装置１Ａにおいて、有機ＥＬパネル２ｈが短絡した場合の例を示した図である。
【図１０】図８に示した有機ＥＬ照明装置１Ａにおいて、有機ＥＬパネル２ｈ内の陽極と陰極が開放した場合の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の有機ＥＬ照明装置１を示した図である。
【００２０】
図１において、有機ＥＬ照明装置１は、正極１ａと、負極１ｂと、ｎ×ｍ枚の有機ＥＬパネル２ａ〜２ｊと、を有する。なお、ｎは２以上の整数であり、ｍは２以上の整数である。図１では、ｎ＝５かつｍ＝２の例を示している。なお、ｎは５に限らず、また、ｍは２に限らない。
【００２１】
各有機ＥＬパネル２ａ〜２ｊには、有機ＥＬ素子が１つ設けられている。本実施形態では、有機ＥＬパネル２ａ〜２ｊは、同一構成とする。
【００２２】
図２Ａおよび２Ｂは、有機ＥＬパネル２ａの一例を示した図である。
【００２３】
図２Ａおよび２Ｂにおいて、有機ＥＬパネル２ａは、ガラス等の基板２ａ１と、有機ＥＬ素子２１と、を含む。有機ＥＬ素子２１は、基板２ａ１上に設けられた陽極２１ａと、陽極２１ａ上に設けられた正孔注入輸送層２１ｂと、正孔注入輸送層２１ｂ上に設けられた発光層２１ｃと、発光層２１ｃ上に設けられた電子注入輸送層２１ｄと、電子注入輸送層２１ｄ上に設けられた陰極２１ｅと、を含む。陽極２１ａは、透明導電膜（例えば、ＩＴＯ：Indium  Tin  Oxide）である。陰極２１ｅは、アルミニウムなどの金属薄膜である。発光層２１ｃは、有機材料を含む。
【００２４】
図１では、有機ＥＬパネル２ａ〜２ｊの端部のうち「＋」で示した端部に、陽極２１ａと接続された端子が設けられ、有機ＥＬパネル２ａ〜２ｊの端部のうち「−」で示した端部に、陰極２１ｅと接続された端子が設けられている。
【００２５】
有機ＥＬ照明装置１は、直列回路３および４を有する。直列回路３では、有機ＥＬパネル２ａ〜２ｅが直列に接続され、直列回路４では、有機ＥＬパネル２ｆ〜２ｊが直列に接続されている。なお、直列回路３および４では、各有機ＥＬパネル２、さらに言えば、各有機ＥＬ素子は、順方向で直列接続されている。
【００２６】
本実施形態では、直列に接続されたｎ枚（５枚）の有機ＥＬパネルが１セットとして用いられる。例えば、直列に接続されたｎ枚の有機ＥＬパネルが一体化され、その一体化された直列回路が１セットとして用いられる。なお、直列に接続されたｎ枚の有機ＥＬパネルは一体化されていなくてもよい。
【００２７】
直列回路３と直列回路３４とは、正極１ａと負極１ｂとの間に並列接続されている。さらに言えば、直列回路３と直列回路４とは、順方向で正極１ａと負極１ｂとの間に並列接続されている。
【００２８】
また、直列回路３および４内の有機ＥＬパネルのうち、正極１ａから負極１ｂへ向かう方向での直列接続の順番が同一となる有機ＥＬパネル同士が、順方向で並列に接続されている。
【００２９】
図１に示した例では、例えば、有機ＥＬパネル２ａと有機ＥＬパネル２ｆとが順方向で並列に接続され、有機ＥＬパネル２ｂと有機ＥＬパネル２ｇとが順方向で並列に接続されている。
【００３０】
本実施形態では、直列回路３内での有機ＥＬパネル２ａ〜２ｅのそれぞれの接続点５ａ〜５ｄが、直列回路４内での有機ＥＬパネル２ｆ〜２ｊのそれぞれの接続点６ａ〜６ｄと、１対１で接続されている。
【００３１】
図３は、図１に示した有機ＥＬ照明装置１において、有機ＥＬパネル２ｈが短絡（ショート）した場合の例を示した図である。
【００３２】
図３を参照すると、ある有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル２ｈ）内の陽極と陰極が短絡したとしても、短絡した有機ＥＬパネルと並列に接続されている有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル２ｃ）は非点灯となるが、短絡した有機ＥＬパネルと直列に接続されている有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル２ｆ、２ｇ、２ｉおよび２ｊ）は点灯を継続することができる。
【００３３】
図４は、図１に示した有機ＥＬ照明装置１において、有機ＥＬパネル２ｈ内の陽極と陰極が開放（オープン、例えば、断線）した場合の例を示した図である。
【００３４】
図４を参照すると、ある有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル２ｈ）内の陽極と陰極が開放したとしても、それ以外の有機ＥＬパネルは点灯を続けることができる。
【００３５】
本実施形態によれば、有機ＥＬ素子が１つ設けられた有機ＥＬパネルをｎ枚直列に接続してなるｍ個の直列回路と、正極１ａと、負極１ｂと、を有する有機ＥＬ照明装置１において、ｍ個の直列回路が、正極１ａと負極１ｂとの間に並列接続され、ｍ個の直列回路内の有機ＥＬパネルのうち、正極１ａから負極１ｂへ向かう方向での直列接続の順番が同一となる有機ＥＬパネル同士が、並列に接続されている。
【００３６】
このため、有機ＥＬ照明装置１内のある有機ＥＬパネル内の陽極と陰極が短絡したとしても、短絡した有機ＥＬパネルと並列に接続されている有機ＥＬパネルは非点灯となるが、短絡した有機ＥＬパネルと直列に接続されている有機ＥＬパネルは点灯を継続することができる。また、有機ＥＬ照明装置１内のある有機ＥＬパネル内の陽極と陰極が開放したとしても、それ以外の有機ＥＬパネルは点灯を続けることができる。
【００３７】
よって、ｎ×ｍ個の有機ＥＬパネルのうちの１つ有機ＥＬパネルでの陽極と陰極との短絡または開放によって、全ての有機ＥＬパネルが非点灯になってしまうことを防止でき、故障時の欠陥を最小限に留めることができる。
【００３８】
図５〜７は、図１に示した有機ＥＬ照明装置１の変形例を示した図である。なお、図５〜７において、図１に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。図５〜７では、第１実施形態でｎ＝５かつｍ＝２としたものを、ｎ＝５かつｍ＝３としたものである。
【００３９】
このため、図５〜７に示した変形例では、図１に示した有機ＥＬ照明装置１に、有機ＥＬパネル２ｋ〜２ｏが順方向で直列接続されている直列回路１０が追加されている。また、有機ＥＬパネル２ａ、２ｆおよび２ｋが順方向で並列に接続されている。有機ＥＬパネル２ｂ、２ｇおよび２ｌが順方向で並列に接続されている。有機ＥＬパネル２ｃ、２ｈおよび２ｍが順方向で並列に接続されている。有機ＥＬパネル２ｄ、２ｉおよび２ｎが順方向で並列に接続されている。有機ＥＬパネル２ｅ、２ｊおよび２ｏが順方向で並列に接続されている。
【００４０】
本変形例においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、有機ＥＬパネルの数が増えるごとに、短絡状態または開放状態になった有機ＥＬパネルの発生に伴う順電流の変化が小さくなり、よって、輝度変動が小さくなり、短絡状態または開放状態になった有機ＥＬパネルの発生に伴う照明の影響を低減することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態の有機ＥＬ照明装置１Ａを示した図である。なお、図８において、図１に示したものと同一構成のものには同一符号を付してある。
【００４２】
図８において、第２実施形態は、並列に接続されている有機ＥＬパネル間で、陽極同士が、導線である接続線７ａで接続され、かつ、陰極同士が、導線である接続線８ａで接続されている点が、第１実施形態と異なる。
【００４３】
図９は、図８に示した有機ＥＬ照明装置１Ａにおいて、有機ＥＬパネル２ｈが短絡（ショート）した場合の例を示した図である。
【００４４】
図９を参照すると、ある有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル２ｈ）内の陽極と陰極が短絡したとしても、短絡した有機ＥＬパネルと並列に接続されている有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル２ｃ）は非点灯となるが、短絡した有機ＥＬパネルと直列に接続されている有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル２ｆ、２ｇ、２ｉおよび２ｊ）は点灯を継続することができる。
【００４５】
図１０は、図８に示した有機ＥＬ照明装置１Ａにおいて、有機ＥＬパネル２ｈ内の陽極と陰極が開放（オープン、例えば、断線）した場合の例を示した図である。
【００４６】
図１０を参照すると、ある有機ＥＬパネル（有機ＥＬパネル２ｈ）内の陽極と陰極が開放したとしても、それ以外の有機ＥＬパネルは点灯を続けることができる。
【００４７】
本実施形態では、並列に接続されている有機ＥＬパネル間では、陽極同士が接続され、かつ、陰極同士が接続されている。このため、並列に接続された有機ＥＬパネル間が同電位となり輝度ムラおよび色度ムラを低減できると同時に、電荷の分散性が上がるため、電源投入、切断時などに発生する順電界または逆電界の突入電流等による短絡・開放等のパネル破壊を防止することが可能になる。
【００４８】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００４９】
この出願は、２０１０年５月１４日に出願された日本出願特願２０１０−１１２０７６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００５０】
１、１Ａ      有機ＥＬ照明装置
２ａ〜２ｏ    有機ＥＬパネル
３、４、１０  直列回路
５ａ〜５ｄ    接続点
６ａ〜６ｄ    接続点
７ａ、８ａ    接続線
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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